随着我国经济飞速发展,国内电力需求总量及总装机量也在逐年持续稳定增加,而燃煤机组在我国能源结构中的主体地位很长一段时间内不会动摇。因此,火电机组燃烧所产生的NO_x等大气污染物对环境所形成的压力日益严峻。目前,燃煤锅炉主要采用低氮燃烧技术和烟气脱硝技术来控制烟囱出口的NO_x排放量。低氮燃烧器的运用尽管在总量上大大降低了氮氧化物的生成,但难以达到目标环保排放标准,而且还催生了水冷壁低温腐蚀的发生。选择性催化还原技术(SCR)能使燃煤机组达到较高的脱硝效率,且工业调节要求较低,性价比较高,因此SCR技术是目前火电厂应用最广、效果较好的烟气脱硝技术。SCR脱硝过程中普遍采用PID串级调节控制脱硝喷氨量,在机组稳定运行时,能较好的控制出口氮氧化物的生成,但在变工况情况下,系统呈现出的非线性、大惯性,难以确保最佳的氨氮摩尔比。喷氨量过少,难以保障出口烟气的氮氧化物排放,喷氨较多,不仅造成液氨的浪费,增加氨逃逸量,严重时会导致空预器的堵塞,严重影响机组的正常运行。保证NO_x排放浓度符合现有环保标准,意义重大,因此需要进行机组脱硝系统的控制优化。本文对宁夏京能宁东发电有限责任公司660MW超临界机组脱硝系统进行了整体介绍,并介绍了该厂在实施“超低排放”过程中发生的各类问题。本文通过数据相关性发现脱硝流场不均这一问题,并对比目前的主流解决方案,采用喷氨流场在线均布试验解决了脱硝喷氨流场均布问题。在分析脱硝系统历史趋势时,发现脱硝喷氨调节系统控制特性较差,采用改造脱硝CEMS系统管线的方案解决了脱硝控制系统采样迟延高这一问题;通过改造脱硝CEMS系统反吹时的喷氨逻辑,提高了脱硝系统反吹时的控制精度;通过剖析原脱硝系统控制方案,发现控制逻辑设置缺陷,对控制逻辑进行优化;通过现场大量的实验,对脱硝系统串级控制回路通过加设Smith预估器,进行优化并对PID参数重新进行了整定,提高了脱硝系统的控制品质;最后通过优化脱硝控制系统前馈回路,在机组升降负荷过程中,使喷氨更直接更可靠,优化了脱硝系统的控制逻辑,最终实现了机组NO_x的超低排放。